Archimedes - Ilmuwan Fisika di Zaman Klasik

Archimedes of Syracuse

(c 287 SM - 212 SM c)

Lahir: c. 287 SM Syracuse, Sisilia Magna Graecia

Meninggal: c. 212 SM (berusia sekitar 75) Syracuse

Tempat tinggal: Syracuse, Sisilia

Bidang: Matematika, Fisika, Teknik, Astronomi Penemuan:

Dikenal: Prinsip Archimedes ' Sekrup Archimedes ' ilmu pengetahuan tentang perseimbangan dan tekanan zat cair tuas infinitesimals

Archimedes adalah matematikawan, filsuf, fisikawan, insinyur, penemu, dan astronom Yunani. Ia dianggap sebagai salah satu ilmuwan terkemuka di zaman klasik. Di antara kemajuan dalam fisika dasar adalah hidrostatika, statika dan penjelasan dari prinsip tuas. Dia dikreditkan dengan merancang mesin inovatif, termasuk mesin pengepungan dan pompa ulir yang menyandang namanya. Percobaan modern telah menguji dan mengklaim bahwa Archimedes merancang mesin yang mampu mengangkat kapal keluar dari air dan membakar kapal menggunakan sebuah array dari cermin.

Archimedes umumnya dianggap sebagai salah satu matematikawan kuno terbesar sepanjang masa, mungkin bersama-sama Newton dan Gauss. Dia menggunakan metode untuk menghitung daerah di bawah busur dari parabola dengan penjumlahan dari seri terbatas, dan memberikan perkiraan yang sangat akurat dari pi. Ia juga mendefinisikan spiral bantalan namanya, rumus untuk volume dari padatan revolusi, dan sistem cerdas untuk mengekspresikan jumlah yang sangat besar.

Archimedes telah membuktikan bahwa bola memiliki dua pertiga dari volume dan luas permukaan silinder (termasuk dasar yang terakhir), dan menganggap hal ini sebagai yang terbesar dari prestasi matematika.

Biografi

Archimedes menggunakan Teorema Pythagoras ' untuk menghitung sisi 12-gon dari yang segi enam dan untuk setiap penggandaan berikutnya dari sisi poligon beraturan.

Archimedes lahir c. 287 SM di kota pelabuhan Syracuse, Sisilia. Tanggal lahir didasarkan pada pernyataan Bizantium Yunani sejarawan John Tzetzes bahwa Archimedes hidup selama 75 tahun. Dalam The Sand Reckoner, Archimedes memberikan nama ayahnya sebagai Phidias.

Plutarch menulis dalam Paralel Lives bahwa Archimedes terkait dengan Raja Hiero II, penguasa Syracuse. Sebuah biografi Archimedes ditulis oleh temannya Heracleides namun pekerjaan ini telah hilang, meninggalkan rincian hidupnya tidak jelas. Selama masa mudanya, Archimedes mungkin telah belajar di Alexandria, Mesir.

Archimedes mungkin telah menggunakan cermin
berfungsi secara kolektif sebagai reflektor parabola
untuk membakar kapal-kapal penyerang Syracuse

Archimedes meninggal c. 212 SM selama perang Punic Kedua, ketika pasukan Romawi di bawah pimpinan Jenderal Marcus Claudius Marcellus merebut kota Syracuse setelah dua tahun pengepungan. Menurut account populer yang diberikan oleh Plutarch, Archimedes sedang memikirkan sebuah diagram matematika ketika kota itu direbut. Seorang prajurit Romawi memerintahkan dia untuk datang dan bertemu Marcellus namun ia menolak, dengan mengatakan bahwa ia harus menyelesaikan sebuah pekerjaan.

Tentara itu marah lalu membunuh Archimedes dengan pedangnya. Plutarch juga memberikan data yang kurang terkenal dari kematian Archimedes yang menunjukkan bahwa ia mungkin telah tewas ketika mencoba untuk menyerah kepada tentara Romawi. Menurut cerita ini, Archimedes membawa instrumen matematika, dan dibunuh karena tentara itu berpikir bahwa instrumen tersebut adalah barang-barang berharga. Marcellus dilaporkan marah oleh kematian Archimedes, karena ia menganggapnya aset ilmiah berharga. Ia dibunuh oleh seorang prajurit Romawi pada penjarahan kota Syracusa, meskipun ada perintah dari jendral Romawi, Marcellus bahwa ia tak boleh dilukai.

Hukum Archimedes

Mahkota & emas

Anekdot yang paling banyak dikenal tentang Archimedes menceritakan bagaimana ia menemukan metode untuk menentukan volume suatu benda dengan bentuk yang tidak teratur. Menurut Vitruvius, sebuah mahkota nazar untuk sebuah kuil telah dibuat untuk Raja Hiero II, sahabat Archimedes.

Pada suatu hari Archimedes dimintai Raja Hiero II untuk menyelidiki apakah mahkota emasnya dicampuri perak atau tidak. Archimedes memikirkan masalah ini dengan sungguh-sungguh. Hingga ia merasa sangat letih dan menceburkan dirinya dalam bak mandi umum penuh dengan air.

Sementara mandi, ia memperhatikan ada air yang tumpah ke lantai dan seketika itu pula ia menemukan jawabannya, dan menyadari bahwa efek ini dapat digunakan untuk menentukan volume mahkota. Mahkota yang terendam akan menggantikan jumlah air yang sama dengan volume sendiri. Dengan membagi massa mahkota dengan volume air yang dipindahkan, kepadatan mahkota bisa diperoleh. Density ini akan lebih rendah dibandingkan dengan emas jika logam lebih murah dan kurang padat telah ditambahkan.

Setelah masuki air
jadi tidak seimbang

Archimedes bangkit berdiri, dan berlari pulang. Setiba di rumah ia berteriak pada istrinya, "Eureka! Eureka!" yang artinya "sudah kutemukan! sudah kutemukan!". Dengan itu ia membuktikan bahwa mahkota raja dicampuri dengan perak. Tukang yang membuatnya dihukum mati.

Dari cerita di atas dapat disimpulkan bahwa: Tubuh terbenam dalam fluida mengalami gaya apung sama dengan berat fluida yang dipindahkan. Prinsip ini dapat digunakan untuk membandingkan kepadatan mahkota emas dengan emas padat menyeimbangkan mahkota pada skala dengan sampel referensi emas, kemudian merendam aparatur dalam air. Perbedaan densitas antara dua sampel akan menyebabkan skala ke ujung sesuai. Dalam teks abad ke-12 berjudul mappae clavicula ada petunjuk tentang cara untuk melakukan penimbangan dalam air untuk menghitung persentase perak yang digunakan.

Sekrup Archimedes '
dapat meningkatkan air secara efisien.

Penemuan Lain

Penemuan yang lain adalah tentang prinsip matematis tuas, sistem katrol yang didemonstrasikannya dengan menarik sebuah kapal sendirian saja. Ulir penak, yaitu rancangan model planetarium yang dapat menunjukkan gerak matahari, bulan, planet-planet, dan kemungkinan rasi bintang di langit.

Di bidang matematika, penemuannya terhadap nilai pi lebih mendekati dari ilmuan sebelumnya, yaitu 223/71 dan 220/70.

Archimedes adalah orang yang mendasarkan penemuannya dengan eksperimen sehingga ia dijuluki Bapak IPA Eksperimental.

Bunyi dan Rumus hukum Archimedes

Bunyi hukum Archimedes

“Suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhya kedalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut”

Rumus Hukum Archimedes

F_A = ρ_a x V_a x g

Keterangan:

F_A = Gaya keatas yang dialami benda (N) ρ_a= Massa Jenis zat cair(kg/m³)
V_a= Volume air yang terdesak (m³) g = Percepatan Gravitasi (m/det²)

Berdasarkan bunyi dan rumus hukum Archimede diatas, suatu benda yang akan terapung, tenggelam atau melayang didalam zat cair tergantung pada gaya berat dan gaya keatas.

Maka dari itu, berdasarkan hukum diatas, terciptalah 3 hukum turunan dari hukum Archimedes yang berbunyi:

Benda akan terapung jika massa jenis benda yang dimasukan kedalam air lebih kecil dari massa jenis zat cairnya
Benda akan melayang jika massa jenis benda yang dimasukan kedalam air sama dengan massa jenis zat cairnya
Benda akan tenggelam jika massa jenis benda yang dimasukan kedalam air lebih besar dari pada massa jenis zat cairnya.